package com.eistert.java.algorithm.kmp;

import java.util.Arrays;

/**
 * @Description: kmp 算法
 * @Author: ai
 * @create: 2023-04-26 16:04
 */
public class KMPAlgorithm {

    /**
     * 1.kmp是一个解决模式串在文本串是否出现过，如果出现过，最早出现的位置的经典算法。
     * 2.kmp算法就是利用之前判断过的信息，通过一个next数组，保存模式串中前后最长公共子序列的长度，
     * 每次回溯时，通过next数组找到前面匹配过的位置，省去了大量的计算时间。
     * 3.参考资料：https://www.cnblogs.com/ZuoAndFutureGirl/p/9028287.html
     */

    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "BBC ABCDAB ABCDABCDABDE";
        String str2 = "ABCDABD";

        int[] next = kmpNext(str2);
        System.out.println("next=" + Arrays.toString(next));

        int index = kmpSearch(str1, str2, next);
        System.out.println("index=" + index);
    }


    /**
     * @param str1 源字符串
     * @param str2 子串
     * @param next 部分匹配表,  是子串对应的部分匹配表
     * @return 如果是-1 就是没有匹配到，否则返回第一个匹配的位置
     */
    public static int kmpSearch(String str1, String str2, int[] next) {

        for (int i = 0, j = 0; i < str1.length(); i++) {
            /**
             * 需要处理 str1.charAt(i) != str2.charAt(j) 去调整j的大小
             * KMP 算法核心点, 可以验证...
             */
            while (j > 0 && str1.charAt(i) != str2.charAt(j)) {
                j = next[j - 1];
            }

            if (str1.charAt(i) == str2.charAt(j)) {  // 匹配上了
                j++;
            }

            if (j == str2.length()) { // 找到了
                return i - j + 1;
            }

        }

        return -1;
    }


    /**
     * 获取到一个字符串（子串）的部分匹配值表
     */
    public static int[] kmpNext(String dest) {
        // 创建一个 next 数组保存部分匹配值
        int[] next = new int[dest.length()];

        // 如果字符串是长度为 1 部分匹配值就是 0
        next[0] = 0;

        for (int i = 1, j = 0; i < dest.length(); i++) {
            /**
             * 当 dest.charAt(i) != dest.charAt(j) 我们需要从next[j-1]获取新的j
             *
             * 直到我们发现有dest.charAt(i) == dest.charAt(j) 成立才退出
             *
             * 这是kmp算法的核心点
             */while (j > 0 && dest.charAt(i) != dest.charAt(j)) {
                j = next[j - 1];
            }

            // 当dest.charAt(i) == dest.charAt(j)满足时，部分匹配值就是 +1
            if (dest.charAt(i) == dest.charAt(j)) {
                j++;
            }

            next[i] = j;
        }

        return next;

    }
}
